一种可扩展的介质谐振器、天线模组及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种可扩展的介质谐振器、天线模组及电子设备。


背景技术：

2.随着通信技术的不断发展，基于pcb的常规毫米波宽带天线，无论是贴片天线(patch antenna)、偶极子天线(dipole antenna)或缝隙天线(slot antenna)，由于需要覆盖5g频段，使得在天线设计时需要增加pcb的厚度来满足覆盖频段的需求。并且，5g频段为毫米频段，其对多层pcb对孔、线宽、线距等工艺的精度要求高，导致天线加工难度大。而介质谐振器天线(dielectric resonator antenna，dra)通常由陶瓷体构成的，其加工精度高并且在毫米波频段体积小，相比其他基于pcb的常规毫米波宽带天线具有极大的优势。
3.然而，将介质谐振器天线集成在pcb上时，存在定位不精确的问题。并且，介质谐振器天线通常情况下以阵列的方式进行集成。则一个介质谐振器天线单元就意味着存在一个定位误差。n个介质谐振器天线单元意味着n个定位误差。而天线在毫米波频段下的误差量级往往是毫米级别，产生的定位偏差不可忽略不计。最终导致天线模组的性能受到影响。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可扩展的介质谐振器、天线模组及电子设备，实现介质谐振器天线的一体化设计，减少集成过程中的定位误差。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种可扩展的介质谐振器，包括连接部；
7.所述连接部的一端设置有凸块；
8.所述连接部的另一端设置有凹槽；
9.所述凹槽的截面大小与所述凸块截面大小适配，且所述凹槽的深度大于所述凸块的长度。
10.进一步地，所述凸块的表面覆盖有金属；
11.所述凹槽的截面大小与覆盖金属后的所述凸块截面大小适配。
12.进一步地，所述凹槽的内壁覆盖有金属；
13.覆盖金属后的所述凹槽的截面大小与所述凸块截面大小适配。
14.进一步地，所述凹槽的内壁以及凸块的表面覆盖有金属；
15.覆盖金属后的所述凹槽的截面大小与覆盖金属后的所述凸块截面大小适配。
16.进一步地，还包括核心部；
17.所述连接部的一侧与所述核心部一侧连接；
18.所述连接部与所述核心部一体成型。
19.进一步地，包括两组所述连接部；
20.两组所述连接部分别设置于与所述核心部相对的两侧。
21.进一步地，两组所述连接部的所述凸块朝向相对方向或相同方向。
22.进一步地，所述核心部的长度小于所述连接部的长度。
23.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一技术方案为：
24.一种天线模组，包括至少一组上述的可扩展的介质谐振器；还包括介质基板和射频芯片；
25.多组所述可扩展的介质谐振器的依次头尾插接，形成一体化的阵列介质谐振器。
26.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一技术方案为：
27.一种电子设备，包括上所述的一种天线模组。
28.本实用新型的有益效果在于：在介质谐振器中设置连接部，通过在连接部的一端设置凸块，而在连接部的另一端掏空形成凹槽，并且凹槽的截面大小与凸块截面大小适配，而凹槽的深度大于凸块的长度，从而能够将多组介质谐振器通过各自的连接部与其他的介质谐振器插接配合，组合形成一体化的介质谐振器阵列，使得一体化的介质谐振器阵列在pcb定位集成的过程中不需要对每一个介质谐振器进行定位，只需要进行一次定位就能完成集成操作，减少了多组介质谐振器定位过程产生大量定位误差的问题；并且介质谐振器的组合数量能够根据不同的设计需求进行选择，满足不同设备对不同介质谐振器数量的需求。
附图说明
29.图1为本实用新型实施例中的一种可扩展的介质谐振器的结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例中的一种可扩展的介质谐振器的连接结构示意图；
31.图3为本实用新型实施例中的一种可扩展的介质谐振器的图1中a区域凸块结构示意图；
32.图4为本实用新型实施例中的一种天线模组的结构示意图；
33.图5为本实用新型实施例中的一种天线模组的左视图；
34.标号说明：
35.1、核心部；2、连接部；3、凸块；4、凹槽；5、金属层；6、介质基板；61、馈电线；62、第一金属层；63、第二金属层；64、第三金属层；65、金属化孔；7、射频芯片。
具体实施方式
36.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
37.请参照图1，一种可扩展的介质谐振器，包括连接部；
38.所述连接部的一端设置有凸块；
39.所述连接部的另一端设置有凹槽；
40.所述凹槽的截面大小与所述凸块截面大小适配，且所述凹槽的深度大于所述凸块的长度。
41.由上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：在介质谐振器中设置连接部，通过在连接部的一端设置凸块，而在连接部的另一端掏空形成凹槽，并且凹槽的截面大小与凸块截面大小适配，而凹槽的深度大于凸块的长度，从而能够将多组介质谐振器通过各自的
连接部与其他的介质谐振器插接配合，组合形成一体化的介质谐振器阵列，使得一体化的介质谐振器阵列在pcb定位集成的过程中不需要对每一个介质谐振器进行定位，只需要进行一次定位就能完成集成操作，减少了多组介质谐振器定位过程产生大量定位误差的问题；并且介质谐振器的组合数量能够根据不同的设计需求进行选择，满足不同设备对不同介质谐振器数量的需求。
42.进一步地，所述凸块的表面覆盖有金属；
43.所述凹槽的截面大小与覆盖金属后的所述凸块截面大小适配。
44.由上述描述可知，通过在凸块的表面覆盖金属，使得将多组介质谐振器插接配合并集成在介质基板上形成天线单元时，凸块表面的金属能够去除不同介质谐振器构成的天线单元之间的耦合，提升天线模组整体的性能。
45.进一步地，所述凹槽的内壁覆盖有金属；
46.覆盖金属后的所述凹槽的截面大小与所述凸块截面大小适配。
47.由上述描述可知，通过在凹槽的内壁覆盖金属，使得将多组介质谐振器插接配合并集成在介质基板上形成天线单元时，凹槽内壁的金属能够去除不同介质谐振器构成的天线单元之间的耦合，提升天线模组整体的性能。
48.进一步地，所述凹槽的内壁以及凸块的表面覆盖有金属；
49.覆盖金属后的所述凹槽的截面大小与覆盖金属后的所述凸块截面大小适配。
50.由上述描述可知，通过同时在凸块的表面以及凹槽的内壁覆盖金属，使得将多组介质谐振器插接配合并集成在介质基板上形成天线单元时，涂敷的金属能够极大程度的去除不同介质谐振器构成的天线单元之间的耦合，提升天线模组整体的性能。
51.进一步地，还包括核心部；
52.所述连接部的一侧与所述核心部一侧连接；
53.所述连接部与所述核心部一体成型。
54.由上述描述可知，通过设置核心部作为介质谐振器的谐振单元，使得连接部不构成天线部分，从而能够任意的改变核心部的形状对天线的性能进行调整，达到最佳的辐射效果。
55.进一步地，包括两组所述连接部；
56.两组所述连接部分别设置于与所述核心部相对的两侧。
57.由上述描述可知，通过设置两组连接部，并且将两组连接部分别设置于核心部相对的两侧，使得多组介质谐振器在组合的过程中，两侧都通过连接部实现插接配合，提高多组介质谐振器之间结合的稳定度。
58.进一步地，两组所述连接部的所述凸块朝向相对方向或相同方向。
59.由上述描述可知，通过将两组连接部的凸块朝向不同的方向，使得介质谐振器整体为中心对称，从而介质谐振器在插接过程中能够沿凸块所在的任意一侧进行插接，更方便介质谐振器之间的结合。
60.进一步地，所述核心部的长度小于所述连接部的长度。
61.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一技术方案为：
62.一种天线模组，包括至少一组上述的可扩展的介质谐振器；还包括介质基板和射频芯片；
63.多组所述可扩展的介质谐振器的依次头尾插接，形成一体化的阵列介质谐振器。
64.由上述描述可知，通过将多组可扩展的介质谐振器的依次头尾插接，形成一体化的阵列介质谐振器，使得在天线模组上安装一体化的介质谐振器时，只需要进行一次定位就能完成安装，避免多个单体介质谐振器依次安装造成出现多次误差的问题。
65.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一技术方案为：
66.一种电子设备，包括上所述的一种天线模组。
67.本实施例上述一种可扩展的介质谐振器及天线模组可以适用移动终端设备或基站等通信设备，以下通过具体实施方式进行说明：
68.实施例一
69.请参照图1，一种可扩展的介质谐振器，包括连接部2和核心部1；所述连接部2的一侧与所述核心部1一侧连接；所述连接部2与所述核心部1一体成型；所述核心部1包括矩形、圆形、平行四边形等规则图形或任意规则图形的组合；所述连接部2的一端设置有凸块3；所述连接部2的另一端设置有凹槽4；所述凹槽4的截面大小与所述凸块3截面大小适配，且所述凹槽4的深度大于所述凸块3的长度；在一个可选的实施方式中，包括两组所述连接部2；两组所述连接部2分别设置于与所述核心部1相对的两侧；
70.在一可选的实施方式中，所述连接部2的一侧设置有所述凸块3或所述凹槽4；如第一介质谐振块的所述连接部2的一侧设置有所述凸块3，第二介质谐振块的所述连接部2的一侧设置有所述凹槽4，第一介质谐振块的所述凸块3与第二介质谐振块的述凹槽4插接配合；又如，第一介质谐振块的所述连接部2的两侧都设置为所述凸块3，第二介质谐振块的所述连接部2的两侧都设置为所述凹槽4，多组第一介质谐振块与第二介质谐振块依次交替插接配合形成一体化的介质谐振块；
71.在另一可选的实施方式中，两组所述连接部2的所述凸块3朝向相对方向或相同方向；所述凸块3设置为朝向相对方向时，多组可扩展的介质谐振器能够沿所述凸块3所在的任意一侧进行插接；请参照图2，所述凸块3设置为朝向相同方向时，多组所述可扩展的介质谐振器沿所述凸块3所在的一侧进行插接；形成一体化的介质谐振器阵列；同时，所述核心部1的长度小于所述连接部2的长度，将所述核心部1的中心与所述连接部2的中心对齐设置，使得所述连接部2的两端均超出所述核心部1的长度，从而将多组可扩展的介质谐振器连接时，各个可扩展的介质谐振器之间的核心部1互相不接触，避免介质谐振器之间互相影响；
72.其中，为了进一步地避免组合后介质谐振器之间互相影响，在一个可选的实施方式中通过设置金属层5的方式去除不同介质谐振器构成的天线单元之间的耦合，具体的：所述凹槽4的内壁以及凸块3的表面覆盖有金属，所述凸块3的底面可选的设置金属或不设置金属；覆盖金属后的所述凹槽4的截面大小与覆盖金属后的所述凸块3截面大小适配；在一可选的实施方式中，仅在所述凸块3的表面或所述凹槽4的内壁覆盖金属，并将所述凹槽4的截面大小与覆盖金属后的所述凸块3截面大小适配或将覆盖金属后的所述凹槽4的截面大小与所述凸块3截面大小适配；请参照图3，可采用铜、银等金属进行涂敷；在所述凹槽4的内壁以及凸块3的表面形成金属层5；
73.请参照图4和图5，一种天线模组，包括至少一组所述的可扩展的介质谐振器；还包括介质基板6和射频芯片7；所述可扩展的介质谐振器以及所述射频芯片7分别设置于所述
介质基板6的两侧；所述介质基板6上与所述可扩展的介质谐振器对应的位置设置有馈电缝隙；所述介质基板6包括馈电线61、金属化孔65、第一金属层62、第二金属层63以及第三金属层64，所述第一金属层62、第二金属层63以及第三金属层64依次层叠设置；所述第一金属层62上设置有所述馈电缝隙，并且通过与所述馈电线61与所述介质谐振器耦合，实现天线辐射功能；所述金属化过孔将所述第二金属层63与所述第三金属连通，起到屏蔽和调节阻抗的作用；所述射频芯片7中包含的移相器和放大器等原件，其中移相器为天线单元间提供相位差以实现波束扫描的能力，放大器是为了补偿移相器的损耗。
74.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。